普通物理学力学部分电子教案090316修改上网

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1、普通物理学吉首大学大学物理教学改革课题组唐世洪设计制作绪论约法三章在课堂上难免对个别视我们的协议如儿戏的同学，我除了严格协议办事外，也许会出现言语过激的批评，这是我的过错，请你或你们原凉。也随时欢迎以任何方式对我的课堂教学提出批评和建议，我将万分感谢。但愿我的讲课能为你们日后的学习、工作、成才有较大的参考价值。一、为什么要学物理（开设本课程的目的）通过本课程的学习，使大家比较系统地了解、掌握物理学的基本概念和基本规律、分析问题和解决问题的基本方法，为进一步学习专业知识和解决实际工程问题打下必要的物理基础。二、物理学研究的对象也正是物理学所研究的是物质运动最基本、最普遍的形态

2、，所以，它在自然科学中占有很重要的地位，成为其它自然科学和工程科学的基础。可以说没有物理学基础，想在其它自然科学和技术领域中取得成功是不可能的。物理学所研究的是物质运动的最基本、最普遍的形态，它包括机械运动、分子热运动、电磁运动、原子及其内部的运动等等。三、掌握物理学的研究方法简单地说它的研究程序是1、观察、实验2、抽象、假说3、理论抽象、假说质点新的理论上述规律可以以下实例说明质点力学相对论力学刚体力学弹性体力学量子力学观察、实验当V≈C刚体弹性体当动量矩≈h四、什么样学好物理？从零做起，勤思苦练从零做起弄清大学物理不是中学物理的简单重复，看清初中物理、高中物理、大学

3、物理之间的差别与联系，不要产生轻敌情绪，要从零做起③通过研究得到了什么结论？某个概念是怎样定义的？某个规律是怎样叙述的，它的数学表达式怎样？它是属于基本规律还是导出规律？思些什么？勤思苦练1＞弄清概念的来龙去脉这里包括以下几点①问题是怎样提出来的，为什么要弄清某个概念和研究某个问题。②这个问题是怎样进行研究的？应用了那些方法和手段？④弄清概念、规律有什么重要应用？其适用范围、条件怎样？应用它们有哪些要注意的问题。读书就是一个由薄到厚、内容由少到多，然后再由厚到薄的过程。如果你能及时总结所学的内容，并注意各概念的联系与差别，就可以实现由薄到厚再由厚变薄的转换过程。⑤着重弄清各

4、概念、规律的物理含义、实质及它们之间的区别②及时复习，做到温故而知新（方法：目录学习法）3、要想学好物理学必须有牢固的高等数学基础，建议大家有空时多回头看一看高等数学。2、苦练苦练包括下列2个方面的问题。①尽可能多做点习题，从做习题的过程中，查看自己对哪些概念、规律还没有弄清楚…………预备知识一.矢量代数的基本知识二.正交坐标系一.矢量代数的基本知识标量只有大小，例如：质量、长度、时间、密度、能量、温度等。矢量既有大小又有方向，并且满足平行四边形运算法则的量，例如：位移、速度、加速度、角速度、力矩、电场强度等。几何表示有指向的线段大小3、矢量单位：长度为一个单位的矢量1、矢

5、量的几种表示方式解析表示2、矢量相等：大小相同，方向相同4、矢量与标量的函数关系：标量的矢量函数5、矢量的运算法则：(1)加法含平行四边形法则、三角形法则、多边形法则矢量的标量函数平行四边形法则三角形法则交换律：零矢量的定义：加法满足：结合律：(2)数乘结合律：分配律：(3)矢量的分解若称为正交分解三维空间中用3个不共面的矢量来描写一个矢量在一个平面内，若存在两个不共线的单位矢量则平面内的任一矢量可以分解为：最常用的是用直角坐标系中的三个单位矢量、　、　来表示三维空间中的一个矢量如(4)矢量的标积（点积、数积）标积适用交换律：分配律：是A与B的夹角特别注意：若可能(5)矢量

6、的矢积（叉积）是一个矢量方向：右手螺旋法则大小：平行四边形面积矢积的性质：(6)矢量的混合积结果为平行六面体的体积(7)矢量的非法运算包括*矢量与标量不能相等！！！解：设为x方向的单位矢oxAyX1x2X1+x2r1r2例1、求下列矢量　　　　之和：二.正交坐标系一个坐标系需要由基矢量组成的基，基矢量相互正交的坐标系称为正交坐标系。直角坐标系是正交坐标系，它的基为：(均为单位矢量)一个矢量可以用基矢展开(即按基矢分解，也称向坐标轴投影)１、Ａ的大小cosα=Ax/A;cosβ=Ay/A;cosγ=Aa/A２、Ａ的方向利用分量式，可以将矢量运算简化。dA/dt=dAx/dti

7、+dAy/dtj+dAz/dtkd(A•B)/dt=dA/dt•B+A•dB/dtd(A×B)/dt=dA/dt×B+A×dB/dt四、矢量的坐标运算五、矢量的微商A±B=(Ax±Bx)i+(Ay±By)j+(Az±Bz)kA•B=AxBx+AyBy+AzBzA×B==(AyBz－AyBz)i+(AzBx－AxBz)j+(AxBy－AyBx)k六、矢量的积分第一章质点运动学学习要求1.深刻理解描述质点运动的四个基本物理量---位置矢量、位移、速度和加速度。2.掌握自然坐标系下描写曲线运动的切向加速度和法向加速度的计